Hlavní příčinou oteplování jsou rostoucí koncentrace CO2. Velkou roli hrají ale i emise metanu. Oba tyto skleníkové plyny do značné míry souvisejí s využíváním fosilních paliv. CO2 se uvolňuje při jejich spalování, zatímco metan uniká do ovzduší často z fosilní infrastruktury, konkrétně při těžbě zemního plynu a ropy.
Emise skleníkových plynů v České republice
Roční objem emisí České republiky je 103,53 mil. tun CO2eq (údaj z roku 2023). Všechny hodnoty v grafu jsou antropogenní emise skleníkových plynů CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6, NF3 vyjádřené jako CO2eq. Jednotka CO2 ekvivalent zohledňuje dlouhodobý efekt skleníkových plynů v atmosféře a převádí je na množství CO2, které by mělo stejný efekt.
Výroba elektřiny a tepla
Výroba elektřiny a tepla: 33,72 milionů tun CO2 (32,6 % celkových emisí, 3,11 t CO2eq na obyvatele ročně). Emise v energetice pochází především ze spalování hnědého uhlí a zemního plynu v elektrárnách (25,61 milionů tun, resp. 24,7 % celkových ročních emisí) a dále z tepláren (8,10 mil. tun, či 7,8 % celkových emisí ročně). Největším jednotlivým emitentem CO2 jsou elektrárny v Počeradech (pět hnědouhelných bloků a jeden na zemní plyn), které ročně vyprodukují 4,69 mil. tun CO2, což je 4,5 % celkových emisí České republiky. Pět největších českých fosilních elektráren, Počerady, Ledvice, Prunéřov, Tušimice a Chvaletice, vyprodukují ročně téměř tolik emisí CO2 jako veškerá silniční doprava.
Průmysl
Průmysl: 25,86 mil. tun CO2 (25,0 % celkových emisí, 2,39 t CO2eq na obyvatele ročně). V této kategorii jsou zahrnuty tři druhy emisí. Za prvé jde o emise ze spalování fosilních paliv v průmyslu (např. koksu ve vysokých pecích nebo zemního plynu v cementárně). Za druhé jde o procesní emise, které vznikají chemickou reakcí při výrobním procesu - například při redukci uhlíku z železné rudy nebo při kalcinaci vápence při výrobě cementu.
Doprava
Doprava: 20,94 mil. tun CO2 (20,2 % celkových emisí, 1,93 t CO2eq na obyvatele ročně). Osobní automobilová doprava ročně vyprodukuje 11,40 mil. tun CO2 (11,0 %), zatímco nákladní a autobusová doprava je zodpovědná za 8,07 mil. tun CO2 (7,8 %). Neelektrifikovaná vlaková doprava ročně způsobí emise 0,22 mil. tun CO2eq (0,2 %), v grafu je započtena v rámci ostatní dopravy. Emise z letecké dopravy jsou 1,06 mil. tun tun CO2 (1,0 %, 97,9 kg na obyvatele ročně) a odpovídají emisím vyprodukovaným lety z letišť v ČR. Je to tedy pravděpodobně podhodnocený údaj, více v poznámkách níže. Snížit emise z dopravy je možné přechodem na alternativní druhy pohonu (např. na elektřinu, biometan nebo CNG), zvýšením podílu hromadné dopravy a snížením počtu vozidel na silnicích.
Čtěte také: Vše o emisních normách
Budovy
Budovy: 8,62 mil. tun CO2 (8,3 % celkových emisí, tedy 0,80 t CO2eq na obyvatele ročně). Jde o topení a ohřev vody v domácnostech, kancelářích a institucích (pokud energie není dodávána z teplárny) a také o vaření plynem.
Zemědělství
Zemědělství: 8,13 mil. tun CO2eq (7,9 % celkových emisí, 0,75 t CO2eq na obyvatele ročně). Emise v zemědělství pochází především z chovu hospodářských zvířat (4,35 mil. tun) v podobě emisí metanu a také z obdělávání půdy a s tím spojenými emisemi N2O (2,35 mil. tun). Také sem patří spalování pohonných hmot v zemědělství a lesnictví (1,16 mil. tun). K omezení emisí metanu ze zemědělství by vedlo snížení počtu chovaného dobytka (a s tím související snížení spotřeby hovězího masa a mléčných výrobků), změna nakládání se statkovými hnojivy (například jejich stabilizací v bioplynových stanicích) a méně intenzivní hnojení průmyslovými hnojivy.
Odpadové hospodářství
Odpadové hospodářství: 5,58 mil. tun CO2eq ročně (5,4 % celkových emisí, 0,51 t CO2eq na obyvatele ročně). Emise z odpadového hospodářství produkují především skládky odpadu, ze kterých do atmosféry uniká metan. Ten vzniká rozkladem biologicky rozložitelného materiálu (papíru, kartonu, textilií a bioodpadu) v tělese skládky.
Emisní faktory různých typů elektráren
Jednotkovým emisím oxidu uhličitého z různých zdrojů se říká emisní faktor. Uvádí množství uhlíku, respektive oxidu uhličitého připadající na jednotku energie ve spalovaném palivu. Udává se v jednotkách t CO2/MWh. V České republice je oficiální emisní faktor elektřiny asi 0,43 tCO2/MWh. Znamená to, že v průměru se při výrobě 1 megawatthodiny elektřiny v ČR se uvolní 0,43 tuny CO2, aneb 430 kg CO2.
Emisní faktor je vážený průměr ze všech elektráren, kdy se uvažuje procentuální podíl jednotlivých zdrojů, tedy třeba uhelní elektrárny, jaderné, vodní. Emisní faktor uhelné elektrárny je asi 0,36 t CO2 ekv./MWh. Pro hlavní obnovitelné zdroje, tedy větrnou elektrárnu, fotovoltaickou i vodní elektrárnu se uvádí nula. Obnovitelné zdroje se tudíž podle tohoto dokumentu považují za tzv. bezuhlíkové.
Čtěte také: Více o pamětních emisích
Abychom získali reálná měrná čísla z výroby elektřiny, je třeba uvažovat celkové emise všech skleníkových plynů během celé životnosti elektrárny. Musí se započítat např. stavbu/výrobu zařízení, jeho likvidace a případná doprava paliva.
Zdaleka nejhorším producentem emisí je uhelná elektrárna, následuje elektrárna na zemní plyn. Nízkouhlíkové zdroje jsou solární, větrné a jaderné elektrárny. Vodní energie, biomasa, geotermální energie a energie z oceánů mohou být obecně velmi nízkouhlíkové, ale špatná konstrukce nebo jiné faktory mohou mít za následek vyšší emise z jednotlivých elektráren.
Jednotlivá čísla se mohou významně lišit dle technologií a jejich stáří, u konkrétních obnovitelných zdrojů bude hrát velkou roli jejich umístění a výtěžnosti během celé doby používání.
Protože většina emisí z větru, slunce a jaderných zdrojů není z vlastního provozu, jsou-li provozovány déle a během své životnosti vygenerují více elektřiny, budou mít emise na jednotku energie nižší. U všech technologií je třeba počítat s pokrokem v účinnosti, a tedy i s možným snížením jednotkových emisí CO2 ekv.
Emise metanu a LNG
Hlavním problémem u LNG nejsou emise, které vznikají při jeho spotřebě, ale především emise metanu, který uniká při manipulaci s ním. Riziko úniku metanu tak hrozí při těžbě, přepravě a v případě LNG i při zkapalňování a následném zplyňování.
Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení
Podle Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC) při OSN, je metan odpovědný za zhruba 30 procent veškerého globálního oteplování pozorovaného od poloviny 19. století.Metan je po oxidu uhličitém (CO2) druhým nejrozšířenějším antropogenním skleníkovým plynem a tvoří asi 16 procent celosvětových emisí. Zároveň je více než 28krát silnější než oxid uhličitý při zachycování tepla v atmosféře. Hlavním problémem u metanu tak není jeho množství, ale jeho mnohonásobně větší dopady na klima.
Úniky metanu jsou tak závažné, že EU schválila další část balíčku Fit for 55, který se zabývá právě emisemi metanu. Tato část je v souladu s metanovou strategií, která byla předložena už v roce 2020. Nařízení nově zavádí způsob reportingu emisí metanu v energetice, které by měly být započítávány do původu energetického zdroje. Bude tedy muset být reportováno, jaké emise metanu byly vypuštěny při jeho těžbě, zpracování apod., což se v budoucnu může stát problémovým právě pro LNG.
Při spalování zemního plynu sice vzniká méně emisí než u uhlí nebo ropy, ale při těžbě a transportu zemní plyn uniká do atmosféry. „Zemní plyn má samozřejmě své výhody z hlediska ochrany ovzduší a snižování klasického znečištění. Dokázal například zlikvidovat londýnský smog. A vždy se vědělo, že jsou s jeho spalováním spojené emise skleníkových plynů,“ říká Karel Polanecký z Hnutí Duha.
Vědecké studie z nedávné doby ale přinesly znepokojující závěry, že unikající plyn, tedy zejména metan, může v atmosféře natolik zvýšit skleníkový efekt, že se smaže domnělá úspora v emisích oxidu uhličitého.
„Zemní plyn je skutečně mnohem horší, než by se zdálo ze stechiometrie, protože je to v podstatě metan. Při spalování vzniká ve srovnání s uhlím asi polovina emisí CO2. Ale při těžbě, dopravě a skladování dochází k docela velkým únikům. A metan má osmdesát až devadesátkrát vyšší skleníkový efekt než oxid uhličitý,“ vysvětluje Milan Smrž z organizace Eurosolar.
Doprava a emise
Přeprava zemního plynu přes oceán do Česka produkuje více než 100násobek emisí oproti přepravě uhlí Při dopravě amerického zemního plynu do Česka vznikne přibližně 132 g CO2e na přepravený kilogram plynu, zatímco při dopravě kila uhlí do české elektrárny unikne do atmosféry 0,2-9 g CO2e, tedy více než 100krát méně. Dopravu a těžbu plynu navíc doprovází úniky, podle některých odhadů totiž do ovzduší uniká až desetina celkově vytěženého zemního plynu, přičemž se jedná o metan, který má z hlediska skleníkového efektu mnohonásobně horší dopad než oxid uhličitý. Naopak při spalování více emisí produkuje uhlí.
Tankery v přepočtu na hmotnost přepraveného paliva produkují méně emisí než vlaky i plynovody V přepočtu produkovaných skleníkových plynů na objem přepraveného materiálu vychází tankery z běžných typů přepravy jako ekologičtější, vyplývá to z dat startupu Green0meter. Na tunu uhlí, která urazí kilometr vzdálenosti, připadá v případě železniční dopravy 47 g CO2e, zatímco u tankerů a tuny zemního plynu se jedná o 11 g CO2e. Tankery v přepočtu produkují dokonce méně skleníkových plynů než třeba plynovody, u nichž na tunu plynu, která urazí kilometrovou vzdálenost, připadá 59 g CO2e.
Při zohlednění délky celkové trasy, kterou musí dané palivo při cestě do české elektrárny urazit, vychází na kilogram uhlí 0,2-9 g CO2e v závislosti na dané trase. V případě plynu pak emise činí 132 g CO2e na kg plynu. Samotná doprava plynu tak produkuje až o tři řády více emisí.
Současně zůstává otázkou, kolik zemního plynu unikne do atmosféry při jeho těžbě a dopravě. Skrze tyto úniky se totiž do ovzduší dostává metan s mnohonásobně větším skleníkovým efektem, než jaký má oxid uhličitý. Např. podle serveru Fakta o klimatu může být tento efekt až 28krát silnější. Dlužno dodat, že oxid uhličitý pak zůstává v atmosféře stovky let, zatímco metan „jen“ desítky let. Při zvážení vysokého skleníkového efektu by ale i tak mohl představovat problém.
Pokud z celkového vytěženého plynu unikne do atmosféry více než 4,9 % jeho vytěženého objemu, stane se z hlediska produkovaných emisí horší než uhlí, došli k tomu němečtí vědci ve své studii z roku 2021. Starší americká studie pak tuto hranici určila ještě přísněji, a to konkrétně na úroveň 3,2 %.
Zatímco z porovnání emisí z dopravy plynu z USA a českého uhlí vychází lépe uhlí, naopak je tomu u emisí ze spalování. „Na kilogram spáleného uhlí připadá 2,28 kg CO2e, na kilogram plynu je to zhruba o 20 % méně (tento rozdíl může být i větší v závislosti na kvalitě daného uhlí). V obou případech tak z kila spáleného paliva vznikne více než kilo emisí, což je jednoduše způsobeno tím, že v případě CO2 se na každý atom uhlíku navážou dva další atomy kyslíku z atmosféry,“ vysvětluje Milan Mařík z Evropy v datech.
Ačkoliv emise z dopravy paliva nejsou zanedbatelné, při spalování vzniká řádově více skleníkových plynů. Pokud bychom opomenuli úniky, z hlediska emisí by se stále vyplatilo dovážet americký plyn, a to navzdory výrazně větší vzdálenosti, kterou musí urazit. Jako rozhodující se tak jeví zmíněné úniky - a to jednak jejich skutečný rozsah a jednak to, jak efektivně se je povede minimalizovat. Právě to v budoucnu rozhodne.
Nicméně i při 100% omezení úniků plynu budou stále vznikat emise při jeho spalování. Otázkou tedy je, jak efektivní je v současnosti investovat do infrastruktury pro zemní plyn, který je vnímán jako jakási přestupní stanice k obnovitelným zdrojům, protože do roku 2050 by měla být Evropa podle svých cílů uhlíkově neutrální.
Metan v zemědělství
Na rozdíl od jiných sektorů, kde většina emisí skleníkových plynů připadá na oxid uhličitý (jako například v průmyslu), vznikají v zemědělství převážně jiné skleníkové plyny. Při přepočtu na CO2eq mají největší podíl emise metanu (42 %) a emise oxidu dusného (42 %).
Emise metanu (CH4) vznikají v zemědělství převážně při procesu enterické fermentace (91 % emisí metanu), tedy během trávení přežvýkavců (krávy, kozy, ovce). Dalším zdrojem metanu v zemědělství je také hnůj vznikající z odpadu vyprodukovaného chovanými zvířaty.
Hlavním zdrojem emisí oxidu dusného (N2O) jsou zemědělské půdy, respektive způsob jejich obhospodařování. Množství emisí závisí například na množství a formě dodávaných hnojiv nebo na způsobu orby (zda a jak se půda oře). Zdrojem emisí oxidu dusného je také hnůj - N2O se uvolňuje při nitrifikačních a denitrifikačních procesech.
Emise CO2 představují 16 % celkových emisí ze zemědělství. Malé množství těchto emisí vzniká při vápnění půd a při aplikaci močoviny, výrazně větší podíl na emisích CO2 v zemědělství má spalování fosilních paliv.
Metan a tání permafrostu
Existuje totiž významné riziko pro planetu v podobě metanu a tím je tání permafrostu, který se nachází hlavně v severských oblastech. Tento věčně zmrzlý povrch země může jít až do hloubky 1,5 kilometru pod povrch, který dosud fungoval jako jímka na metan a uhlík. Vědci odhadují, že v permafrostu je zakonzervováno až dvojnásobné množství uhlíku, než se nachází v atmosféře - cca 1300 gigatun. Roztávání permafrostu aktivuje v něm obsažené mikroorganismy, které následně začnou rozkládat uhlík a produkovat metan. Uvolněním metanu z permafrostu se zvýší skleníkový efekt, který zrychlí oteplování.
tags: #emise #CO2 #spalování #metanu
Oblíbené příspěvky:
Kontakt
Zelaná Hrebová, z.s.
[email protected]
IČ: 06244655
Paskovská 664/33
Ostrava-Hrabová
72000
Bc. Jana Veclavaková, DiS.
tel. 774 454 466
[email protected]
Jaena Batelk, MBA
tel. 733 595 725
[email protected]